選修4練習化學平衡狀態

2022-11-22 13:51:04 字數 4787 閱讀 1784

課時跟蹤檢測(七) 化學平衡狀態

1.在平衡體系2no(g)+o2(g) 2no2(g)中通入18o組成的氧氣,重新達到平衡後,則18o(  )

a.只存在於o2中

b.只存在於no2中

c.只存在於o2和no2中

d.存在於no、o2、no2中

解析:選d 反應2no(g)+o2(g) 2no2(g)是可逆反應,在18o2投入後,在正、逆反應進行的過程中,18o存在於no、o2、no2中。

2.下列反應不屬於可逆反應的是(  )

a.so2溶於水生成h2so3和h2so3分解

b.h2跟i2化合生成hi和hi分解

c.so2跟 o2化合生成so3和so3分解

d.電解水生成h2與o2和h2與o2轉化成水

解析:選d a項,so2+h2o h2so3,b項,h2+i2 hi,c項,so2+o2so3,上述三個反應,都屬於可逆反應;電解水生成h2與o2和h2與o2生成水的反應條件不同,不屬於可逆反應。

3.哈伯因發明了由氮氣和氫氣合成氨氣的方法而獲得2023年諾貝爾化學獎。現向一密閉容器中充入1 mol n2和3 mol h2,在一定條件下使該反應發生。下列有關說法正確的是(  )

a.達到化學平衡時,n2將完全轉化為nh3

b.達到化學平衡時,n2、h2和nh3的物質的量濃度一定相等

c.達到化學平衡時,n2、h2和nh3的物質的量濃度不再變化

d.達到化學平衡時,正反應速率和逆反應速率都為零

解析:選c 可逆反應不能進行到底,a項不正確;達到化學平衡時,反應物和生成物的物質的量濃度保持不變,而各濃度不一定相等,b項不正確,c項正確;達到化學平衡時,正、逆反應速率相等,但都不為零,d項不正確。

4.一定條件下反應:2ab(g) a2(g)+b2(g)達到平衡狀態的標誌是(  )

a.單位時間內生成n mol a2,同時消耗2n mol ab

b.容器內三種氣體ab、a2、b2共存

c.ab的消耗速率等於a2的消耗速率

d.容器中各組分的體積分數不隨時間變化

解析:選d a項,生成a2和消耗ab表示的都是正反應速率,不能表明反應是否達到平衡;b項,可逆反應無論是否達到平衡,反應物和生成物均共存,故b項不能確定反應是否達到平衡;c項,若ab的消耗速率等於a2的消耗速率的2倍,才能說明反應達到平衡;d項,容器中各組分的體積分數不隨時間變化而變化,說明反應已達到平衡狀態。

5.一定條件下,將no2與so2以體積比1∶2置於密閉容器中發生反應:no2(g)+so2(g) so3(g)+no(g) δh=-41.8 kj·mol-1,下列能說明反應達到平衡狀態的是(  )

a.體系壓強保持不變

b.混合氣體顏色保持不變

c.so3和no的體積比保持不變

d.每消耗1 mol so3的同時生成1 mol no2

解析:選b 由於該反應為反應前後氣體體積相等的反應,體系的壓強始終保持不變,故壓強不變反應不一定達到平衡,a錯誤;so3與no的體積比始終保持1∶1,c錯誤;消耗so3和生成no2為反應的同一方向,d錯誤。

6.在一定溫度下,向a l密閉容器加入1 mol x氣體和2 mol y氣體,發生如下反應:x(g)+2y(g) 2z(g),此反應達到平衡狀態的標誌是(  )

①容器內壓強不隨時間變化 ②容器內各物質的濃度不隨時間變化 ③容器內x、y、z的濃度之比為1∶2∶2 ④單位時間內消耗0.1 mol x的同時生成0.2 mol z

ab.①④

c.②③ d.③④

解析:選a 該反應反應前後氣體體積不等,容器容積固定,壓強不隨時間變化,說明氣體總量不再改變,各物質濃度固定,即①、②均能說明反應已達平衡狀態。但達到平衡狀態時,x、y、z的濃度之比不一定等於化學計量數之比。

單位時間內消耗x和生成z,描述的是同一反應方向,不存在v正和v逆的關係,故不能說明反應已達平衡狀態。

7.對可逆反應4nh3(g)+5o2(g) 4no(g)+6h2o(g),則下列敘述中正確的是(  )

a.達到化學平衡時,5v正(o2)=4v逆(no)

b.若單位時間內生成n mol no的同時,生成n mol nh3,則反應達到平衡狀態

c.若n2、h2、nh3的分子數之比為1∶3∶2時,反應達到化學平衡狀態

d.化學反應速率關係是:2v正(nh3)=3v正(h2o)

解析:選b a項,根據化學方程式,當4v正(o2)=5v逆(no)時,表示v正=v逆,反應達到平衡狀態,錯誤;b項,生成n mol no表示正反應速率,生成n mol nh3表示逆反應速率,且v正=v逆,反應達到平衡狀態,正確;c項,n2、h2、nh3分子數之比為1∶3∶2時,反應不一定達到平衡狀態,錯誤;d項,化學反應速率之比等於化學計量數之比,3v正(nh3)=2v正(h2o),錯誤。

8.在一定溫度下的定容容器中,當下列哪些物理量不再發生變化時,表明反應a(g)+2b(g) c(g)+d(g)已達到平衡狀態的是(  )

①混合氣體的壓強 ②混合氣體的密度 ③b的物質的量濃度 ④混合氣體總物質的量 ⑤混合氣體的平均相對分子質量 ⑥v(c)與v(d)的比值 ⑦混合氣體總質量 ⑧混合氣體總體積

ab.①③④⑤

cd.①③④⑤⑧

解析:選b 由於反應物、生成物全部是氣體,根據質量守恆,不論是否達到平衡,氣體總質量保持不變,⑦不正確;由於是定容容器,反應中氣體的密度保持不變,②不正確,⑧不正確;無論是否達到平衡,反應速率比值總是化學計量數之比,⑥不正確。

9.一定溫度下,在固定容積的密閉容器中,可逆反應:ma(g)+nb(g) pc(g)+qd(g),當m、n、p、q為任意正整數時,下列狀態:

①體系的壓強不再發生變化;②生成m mol a同時消耗q mol d;③各組分的物質的量濃度不再改變;④體系的密度不再發生變化;⑤反應速率v(a)∶v(b)∶v(c)∶v(d)=m∶n∶p∶q;⑥各組分的質量分數不再改變;⑦反應混合物中各物質的物質的量之比為m∶n∶p∶q。

其中一定能說明反應已達到平衡狀態的是(  )

ab.①③④⑤

cd.③⑥

解析:選d 判斷乙個可逆反應是否達到平衡狀態的標誌是v(正)=v(逆)和各組分的含量保持不變。①中不知m+n和p+q的大小關係,故壓強不能作為達到平衡狀態的判斷依據。

②生成m mol a是指逆反應,消耗q mol d也是指逆反應,故無法判斷是否達平衡。③說明反應達平衡。④ρ=始終不變,故無法判斷。

⑤反應速率v(a)∶v(b)∶v(c)∶v(d)=m∶n∶p∶q在任何時刻都成立,故無法判斷。⑥說明反應達平衡。⑦物質的量之比為化學計量數之比不能說明化學反應達到平衡。

10.恆溫恆容下,將2 mol a氣體和2 mol b氣體通入體積為2 l的密閉容器中發生如下反應:2a(g)+b(g) xc(g)+2d(s),2 min時反應達到平衡狀態,此時剩餘1.2 mol b,並測得c的濃度為1.

2 mol·l-1。

(1)從開始反應至達到平衡狀態,生成c的平均反應速率為

(2)x

(3)下列各項可作為該反應達到平衡狀態的標誌的是________。

a.壓強不再變化

b.氣體密度不再變化

c.a的消耗速率與b的消耗速率之比為2∶1

d.a的百分含量保持不變

解析:(1)v(c)==0.6 mol·l-1·min-1。

(2)2a(g)+b(g) xc(g)+2d(s)

開始/(mol·l-1)  1    1    0

轉化/(mol·l-1)  0.8   0.4   1.2

平衡/(mol·l-1)  0.2   0.6   1.2

由此可知,2∶1∶x=0.8∶0.4∶1.2=2∶1∶3,所以x=3。

(3)a項,x=3,該反應前後氣體的物質的量不變,無論反應是否達到平衡,壓強均不會變化;b項,氣體的密度不再變化,而氣體的體積不變,說明氣體的質量不再發生變化,由於d為固體,故氣體的質量不再發生變化,說明反應已達到平衡狀態;c項,a的消耗速率與b的消耗速率表示的反應方向一致,不能說明反應已達到平衡;d項,a的百分含量保持不變,說明反應已達到平衡。

答案:(1)0.6 mol·l-1·min-1 (2)3 (3)bd

1.在一定條件下,某密閉容器中發生可逆反應2x(g)+2y(g) 3z(g)+2w(g),x、y的初始濃度分別為2.5 mol·l-1和2.0 mol·l-1,達平衡後,下列各生成物的濃度資料中肯定錯誤的是(  )

a.c(z)=1.5 mol·l-1 b.c(z)=2.4 mol·l-1

c.c(w)=1.6 mol·l-1 d.c(w)=2.0 mol·l-1

解析:選d 可逆反應中,反應物不可能完全轉化。由於反應中x、y按物質的量之比1∶1反應,所以x過量,若y完全反應,則c(z)=3.

0 mol·l-1,c(w)=2.0 mol·l-1。但y不可能完全反應,所以0 mol·l-1<c(z)<3.

0 mol·l-1,0 mol·l-1<c(w)<2.0 mol·l-1。故d項肯定錯誤。

2.在一定條件下,可逆反應2n2o5(g) 4no2(g)+o2(g)中,no2的物質的量濃度c(no2)隨時間變化的實驗資料如下表所示:

根據表中資料判斷,該反應達到平衡時c(no2)為(  )

a.0.020 mol·l-1 b.0.032 mol·l-1

c.0.038 mol·l-1 d.0.040 mol·l-1

解析:選d 根據表中資料可知,反應進行到20 min時no2的濃度不再發生變化,所以平衡時no2的濃度是0.040 mol·l-1。

3.在恆溫下的密閉容器中,有可逆反應2no(g)+o2(g) 2no2(g) δh<0,不能說明反應已達到平衡狀態的是(  )

a.正反應生成no2的速率和逆反應生成o2的速率相等

b.反應器中壓強不隨時間變化而變化

c.混合氣體顏色深淺保持不變

d.混合氣體平均相對分子質量保持不變

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